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環(huán)保涂料

傳統(tǒng)的涂料對環(huán)境與人體健康有影響，當(dāng)今科研工作者都在開發(fā)環(huán)保涂料。所謂“環(huán)保涂料" ,是指節(jié)能、低污染的水性涂料、粉末涂料、高固體含量涂料、無溶劑涂料和輻射固化涂料等。20世紀(jì)70年代以前。幾乎所有涂料都是溶劑型的，此后由于溶劑的昂貴價(jià)格和降低VOC排放量的要求日益嚴(yán)格，越來越多的低有機(jī)溶劑含量和不含有機(jī)溶劑的涂料得到了很大發(fā)展?，F(xiàn)在，越來越多使用環(huán)保涂料。環(huán)保涂料的分類如圖1所示。

1無溶劑涂料

20世紀(jì)70年代中期,由于發(fā)達(dá)國家關(guān)于減少涂料中VOC含量的環(huán)境法規(guī)的強(qiáng)制執(zhí)行，促進(jìn)了高性能防護(hù)涂料中高固體無溶劑涂料技術(shù)的發(fā)展。無溶劑型涂料一般均為雙液反應(yīng)型,即分成樹脂(A劑)和硬化劑B劑),有時(shí)尚需特殊添加劑，如抗氧化劑、抗UV劑、熱穩(wěn)定劑、流平劑等，一般均在使用前加入樹脂中混合，然后再與硬化劑作交聯(lián)反應(yīng)而成為涂料。常見的無溶劑雙液型涂料有:環(huán)氧樹脂、丙烯酸聚氨酯樹脂、聚氨酯、聚脲樹脂等。雙液型涂料的好處是在使用時(shí)，利用交聯(lián)聚合以形成涂料的主體，其化學(xué)反應(yīng)的均性非常好，因此，一般物性均要比單組分溶劑型涂料優(yōu)秀，特別是在耐候性、耐磨性、機(jī)械強(qiáng)度等各方面均有明顯的優(yōu)點(diǎn)。而且，有很多可以選擇的原料，利用不同原料做出的配方可以滿足不同產(chǎn)品在物理或化學(xué)性質(zhì)上的特殊需求5。

1.1溶劑型涂料與無溶劑型涂料的比較

眾所周知，溶劑具有溶解樹脂，調(diào)節(jié)涂料黏度，增強(qiáng)對底材的潤濕、附著等多項(xiàng)功能;但由于使用不當(dāng)也會(huì)造成流掛、白化及溶劑揮發(fā)滯后引起的物理機(jī)械性能下降等涂裝缺陷，無溶劑涂料中為調(diào)節(jié)施工黏度常采用活性稀釋劑，既有溶劑功能，同時(shí)參加交聯(lián)成膜反應(yīng)，不會(huì)揮發(fā)進(jìn)入大氣層。無溶劑型涂料并沒有溶劑可對涂膜產(chǎn)生影響。因此，為顧及施工的便利性，業(yè)者只要做好涂料原料的選擇如低黏度樹脂、助劑的添加及涂裝設(shè)備的選擇，即可達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)及施工技術(shù)上的需求。無論是溶劑型或無溶劑型涂料，在涂膜形成時(shí)，原料樹脂的分子排列若進(jìn)行得完全，則涂膜的強(qiáng)度會(huì)增大，無溶劑型涂料的反應(yīng)性均勻 ,涂膜一般均能發(fā)揮最高的物性。而溶劑型涂料常有揮發(fā)慢的溶劑殘留,因此涂膜便無法發(fā)揮應(yīng)有的強(qiáng)度(且受人為因素影響很大)。除此之外，因涂料的特殊性，故在施工技術(shù)方面亦需非常重視，否則不易展現(xiàn)產(chǎn)品的優(yōu)異處。業(yè)者若能整合材料、設(shè)備、施工技術(shù)等三方面，使用環(huán)保無溶劑涂料必可得到良好涂裝品質(zhì)的產(chǎn)品。

1.2無溶劑環(huán)氧涂料

無溶劑環(huán)氧涂料作為一種不含揮發(fā)性有機(jī)溶劑的液體漆，在成膜后慢性揮發(fā)的物質(zhì)少，這樣對密閉空間空氣質(zhì)量的保障提供了可能。作為一種新型高性能環(huán)保涂料，它在船舶、核電、油料、化學(xué)倉儲(chǔ)、供水等領(lǐng)域的防腐得到較好的應(yīng)用，其中特別在船舶的應(yīng)用日趨廣泛。無溶劑環(huán)氧涂料在造船涂裝工藝上具有獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn):首先它達(dá)到規(guī)定的膜厚涂裝次數(shù)少，涂料的固體含量高達(dá)95%以上，相對可節(jié)約涂裝的工作時(shí)間:其次，它的施工安全性高，使用無溶劑環(huán)氧涂料由于揮發(fā)性溶劑很少，既可大大減少涂裝工序時(shí)間，又可避免因揮發(fā)性有機(jī)溶劑對施工人員造成的傷害等。

近年國外各主要船舶涂料公司都在研發(fā)生產(chǎn)無溶劑環(huán)氧涂料。世界著名的涂料公司一美國Sigma涂料公司已研制生產(chǎn)出無溶劑船舶涂料系列產(chǎn)品，此外，Hempe1海虹老人牌油漆公司、IP國際油漆公司、日本關(guān)西涂料公司也在大力開發(fā)該類環(huán)保涂料，日本川崎鋼鐵公司還發(fā)明了一種適用于海洋船用重防腐環(huán)氧涂料,其具有優(yōu)異的防腐、耐磨、耐鹽霧等性能。目前國內(nèi)也有研究機(jī)構(gòu)，如中國船舶工業(yè)公司船舶工藝研究所江南造船集團(tuán)公司、洛陽船舶研究所、中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所等在研發(fā)無溶劑環(huán)氧涂料。

李文鐸、金海霞”等研制出一-種新型的環(huán)保型無溶劑耐候性環(huán)氧涂料對無溶劑環(huán)氧涂料的基本配方進(jìn)行了篩選試驗(yàn)，研究了各種光穩(wěn)定劑、光吸收劑和納米無機(jī)材料對基本配方耐候性的影響。通過改變催化劑(OMP- -30)的用量(25 C),研究了活性稀釋劑散逸度的變化。當(dāng)添加的催化劑占總涂料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1% ~ 0.2%時(shí)，固化時(shí)間較短，而且能有效地減少活性稀釋劑的散逸度,推薦催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1% ~0.2%。張睿、王留方、倪愛兵等°研制了無溶劑環(huán)氧自流地坪涂料,這種無溶劑環(huán)氧自流地坪涂料漆膜表面平滑、美觀、達(dá)到鏡面效果，耐磨、耐壓、耐沖擊和耐化學(xué)腐蝕;生產(chǎn)施工簡單、便,基本無V0C排放。此種地坪涂料及涂裝施工滿足現(xiàn)代環(huán)保要求，適應(yīng)了現(xiàn)代科技和生產(chǎn)發(fā)展對地坪高潔凈的要求，應(yīng)用前景十分廣闊。